【高校物理基礎】慣性の法則|運動の第一法則

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【高校物理基礎】慣性の法則|運動の第一法則についてまとめています。

慣性と慣性の法則

ガリレイは球と板との摩擦力が十分小さいとすれば、水平板上の球に水平方向の力がはたらいていないと考え、「もし、運動している物体がおされも引かれもしなければ、常に等しい速さ直線に沿って運動する。」という結論を導いた。これは、さらにニュートンによって、運動の第一法則として、つぎのようにまとめられた。「外から力がはたら かないときは,静止している物体は静止を続け、運動している物体は、いつまでも等速直線運動を続ける。」これを慣性の法則といい、物体のその運動状態を保とうとする性質を慣性という。宇宙空間では,ほとん ど抵抗力がないので、月ロケットや宇宙船は、力を加 えなくても,慣性によって運動を続ける。

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慣性の法則の実験

慣性の法則は、ドライアイスパックをつくると、ほぼ摩擦のない状態がつくれるので、実験で調べることができる。ドライアイスパックには、ドライアイスが昇華して出るガスをふき出すための穴があけられ、金属板の下側は少しくりぬいてある。装置全体をガラス板上に置くと、ドライアイスは外部からの熱で少しずつ昇華し、二酸化炭素CO2のガスが噴出する。このためパックの金属板は目に見えない程度にうき上がり、パックとガラス板との間には、ほとんど摩擦力がはたらかない状態になる。ドライアイスパックを少し手でふれておし、手をはなす と等速直線運動をはじめる。これをストロボ写真で記録して、運動のようすを調べる。

慣性の例

  1. 重ねた本の下の1冊を急にぬき取ると、上の本はそのまま下に落ちる。
  2. 電車が急に動き出すと,人は後ろにたおれそうになる。走っている電車が急に止まると、人は進行方向によろめく。
  3. 下の糸をゆっくり引くと、上の糸が切れる。これは、上の糸に小石の重さと手の引く力とがはたらくからである。ところが、糸を急に引くと、小石には慣性があるので、上の糸はそのままで、下の糸だけが切れる。

以上が、【高校物理基礎】慣性の法則|運動の第一法則となります。

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